(57)【要約】【課題】電動機が車体中心近傍に配置され幅方向の張り出しが小さいハイブリッド車両を提供する。【解決手段】エンジン５と、モータ６と、エンジン５とモータ６の動力を後輪ＷＲに伝達する動力伝達機構７と、を備えるハイブリッド車両であって、エンジン５は、車体に揺動不能に懸架され、シリンダ５４が略水平方向に延出するとともにクランク軸５０が車体の幅方向に指向して配設され、モータ６は、エンジン５のクランク軸５０よりも前方且つ上方に位置する。【選択図】図１０
2010254289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、電動機と、前記内燃機関と前記電動機の動力を被駆動部に伝達する動力伝達機構と、を備えるハイブリッド車両であって、
前記内燃機関は、車体に揺動不能に懸架され、シリンダが略水平方向に延出するとともにクランク軸が車体の幅方向に指向して配設され、
前記電動機は、前記内燃機関の前記クランク軸よりも前方且つ上方に位置することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記内燃機関の前記クランク軸の一端には、前記内燃機関からの動力を変速して前記動力伝達機構に伝達する変速機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記電動機及び前記変速機構は、前記内燃機関に対し車体の幅方向一方側に偏寄して設けられることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記電動機を前記シリンダを構成するシリンダブロックの側方で且つ側面視で前記シリンダブロックとオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記動力伝達機構には、前記内燃機関と前記電動機からの動力を変速して前記被駆動部に伝達する変速部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記内燃機関の動力は、前記変速機構により第１ワンウェイクラッチを介して前記クランク軸上に設けられたプライマリドライブギヤに入力され、前記プライマリドライブギヤから前記動力伝達機構に伝達されることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記プライマリドライブギヤには、前記電動機のモータドライブギヤと噛み合うドリブンギヤが設けられ、
前記電動機からの動力は、前記ドリブンギヤに入力され、前記プライマリドライブギヤから前記動力伝達機構に伝達されることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記ドリブンギヤと電動機ケースが側面視でオーバーラップすることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記内燃機関を始動する始動用電動機を備え、
前記始動用電動機は、クランクケースの上方で且つ側面視で前記電動機とオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記内燃機関を操作するスロットルバイワイヤ方式のスロットル機構を備え、
前記スロットル機構は、前記シリンダの上方で且つ側面視で前記電動機とオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
前記スロットル機構のアクチュエータは、車体中心線に対し前記電動機とは幅方向で反対側に位置することを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド車両。
【請求項１２】
前記内燃機関のピストンの中心と前記電動機との間に車体中心線が位置することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項１３】
電動機を覆うカバー部材に前記電動機を冷却する冷却用開口が設けられることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項１４】
前記内燃機関と、前記電動機と、前記動力伝達機構と、からなるパワーユニットはヘッドパイプから後下がりに延在するメインフレームに懸架され、
前記メインフレームにはエアクリーナーが固定され、
前記エアクリーナーは前記エンジンの上方且つ前方に延びる吸気通路により前記エンジンに接続され、
前記シリンダのヘッド部の左右にはレッグシールドが設けられ、
前記電動機は、前記シリンダと前記メインフレーム間で前記吸気通路の後方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項１５】
前記変速機構は、前記クランク軸上に設けられた２段遠心クラッチであり、
１段目の遠心クラッチは、第１クラッチインナが第１の所定回転数に達するとクラッチアウタに接続されるように構成され、該クラッチアウタは前記クランク軸上に設けられる遊星歯車機構のリングギヤをなし、該リングギヤと噛合するプラネタリギヤは、一方向に回転可能且つ他方向に回転不能に設けられたサンギヤと噛合し、前記第１クラッチインナが前記クラッチアウタに接続されると、前記プラネタリギヤは前記サンギヤを他方向に回転させるように動力伝達がなされ、前記クラッチアウタの回転が前記プラネタリギヤを支持するキャリアを介して減速して前記動力伝達機構に伝達され、
２段目の遠心クラッチは、前記キャリアと一体に回転する第２クラッチインナが第２の所定回転数に達すると前記クラッチアウタに接続され、前記第２クラッチインナが前記クラッチアウタに接続されると、前記リングギヤと前記キャリアと前記サンギヤが一方向に一体で回転し、前記クラッチアウタの回転が前記遊星歯車機構で減速されずに前記動力伝達機構に伝達されることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項１６】
前記キャリアは前記クランク軸の外周に前記クランク軸に相対回転自在に設けられた外周筒に支持され、該外周筒は前記第１ワンウェイクラッチを介して前記プライマリドライブギヤと接続されており、前記第１クラッチインナと前記第２クラッチインナは第２ワンウェイクラッチを介して接続されており、前記第２ワンウェイクラッチは、前記第１クラッチインナに対し前記第２クラッチインナの一方向の回転を不能とし他方向の回転を可能とするように設けたことを特徴とする請求項１５に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動機の２つの駆動源を有するハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車に搭載されるハイブリッド車両用パワーユニットとして、例えば特許文献１のハイブリッド車両用パワーユニットが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１のハイブリッド車両用パワーユニットは、内燃機関からの動力が動力伝達機構を構成するベルト式無段変速機及び歯車式変速機を介して後輪に伝達されるとともに電動機からの動力が該歯車式変速機を介して後輪に伝達される。この電動機は、無段変速機を構成する従動プーリと同軸上に配置され後輪の側方に位置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０４４４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このパワーユニットでは、電動機が内燃機関のクランク軸よりも後方且つ下方に位置するとともに、無段変速機を構成する従動プーリより幅方向外側に位置するため、電動機は後輪の側方に配置されて幅方向の張り出しが大きくなっている。また、電動機は重量物であるため車体中心近傍に配置されることが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、電動機が車体中心近傍に配置され幅方向の張り出しが小さいハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関と前記電動機の動力を被駆動部に伝達する動力伝達機構と、を備えるハイブリッド車両であって、
前記内燃機関は、車体に揺動不能に懸架され、シリンダが略水平方向に延出するとともにクランク軸が車体の幅方向に指向して配設され、
前記電動機は、前記内燃機関の前記クランク軸よりも前方且つ上方に位置することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関の前記クランク軸の一端には、前記内燃機関からの動力を変速して前記動力伝達機構に伝達する変速機構を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機及び前記変速機構は、前記内燃機関に対し車体の幅方向一方側に偏寄して設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機を前記シリンダを構成するシリンダブロックの側方で且つ側面視で前記シリンダブロックとオーバーラップして配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記動力伝達機構には、前記内燃機関と前記電動機からの動力を変速して前記被駆動部に伝達する変速部が設けられることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関の動力は、前記変速機構により第１ワンウェイクラッチを介して前記クランク軸上に設けられたプライマリドライブギヤに入力され、前記プライマリドライブギヤから前記動力伝達機構に伝達されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、
前記プライマリドライブギヤには、前記電動機のモータドライブギヤと噛み合うドリブンギヤが設けられ、
前記電動機からの動力は、前記ドリブンギヤに入力され、前記プライマリドライブギヤから前記動力伝達機構に伝達されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のハイブリッド車両において、
前記ドリブンギヤと電動機ケースが側面視でオーバーラップすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関を始動する始動用電動機を備え、
前記始動用電動機は、クランクケースの上方で且つ側面視で前記電動機とオーバーラップして配置されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関を操作するスロットルバイワイヤ方式のスロットル機構を備え、
前記スロットル機構は、前記シリンダの上方で且つ側面視で前記電動機とオーバーラップして配置されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のハイブリッド車両において、
前記スロットル機構のアクチュエータは、車体中心線に対し前記電動機とは幅方向で反対側に位置することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関のピストンの中心と前記電動機との間に車体中心線が位置することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
電動機を覆うカバー部材に前記電動機を冷却する冷却用開口が設けられることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関と、前記電動機と、前記動力伝達機構と、からなるパワーユニットはヘッドパイプから後下がりに延在するメインフレームに懸架され、
前記メインフレームにはエアクリーナーが固定され、
前記エアクリーナーは前記エンジンの上方且つ前方に延びる吸気通路により前記エンジンに接続され、
前記シリンダのヘッド部の左右にはレッグシールドが設けられ、
前記電動機は、前記シリンダと前記メインフレーム間で前記吸気通路の後方に配置されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項７に記載のハイブリッド車両において、
前記変速機構は、前記クランク軸上に設けられた２段遠心クラッチであり、
１段目の遠心クラッチは、第１クラッチインナが第１の所定回転数に達するとクラッチアウタに接続されるように構成され、該クラッチアウタは前記クランク軸上に設けられる遊星歯車機構のリングギヤをなし、該リングギヤと噛合するプラネタリギヤは、一方向に回転可能且つ他方向に回転不能に設けられたサンギヤと噛合し、前記第１クラッチインナが前記クラッチアウタに接続されると、前記プラネタリギヤは前記サンギヤを他方向に回転させるように動力伝達がなされ、前記クラッチアウタの回転が前記プラネタリギヤを支持するキャリアを介して減速して前記動力伝達機構に伝達され、
２段目の遠心クラッチは、前記キャリアと一体に回転する第２クラッチインナが第２の所定回転数に達すると前記クラッチアウタに接続され、前記第２クラッチインナが前記クラッチアウタに接続されると、前記リングギヤと前記キャリアと前記サンギヤが一方向に一体で回転し、前記クラッチアウタの回転が前記遊星歯車機構で減速されずに前記動力伝達機構に伝達されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載のハイブリッド車両において、
前記キャリアは前記クランク軸の外周に前記クランク軸に相対回転自在に設けられた外周筒に支持され、該外周筒は前記第１ワンウェイクラッチを介して前記プライマリドライブギヤと接続されており、前記第１クラッチインナと前記第２クラッチインナは第２ワンウェイクラッチを介して接続されており、前記第２ワンウェイクラッチは、前記第１クラッチインナに対し前記第２クラッチインナの一方向の回転を不能とし他方向の回転を可能とするように設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載のハイブリッド車両によれば、電動機が内燃機関のクランク軸よりも前方且つ上方に位置するので、電動機が後輪と干渉することがなく電動機を車体中心近傍に配置することができ、幅方向の張り出しを小さくすることができる。
【００２４】
請求項２に記載のハイブリッド車両によれば、内燃機関のクランク軸の一端に内燃機関からの動力を変速して動力伝達機構に伝達する変速機構を備えるので、内燃機関の動力を予め変速機構で変速して動力伝達機構に伝達することができる。
【００２５】
請求項３に記載のハイブリッド車両によれば、電動機及び変速機構は、内燃機関に対し車体の幅方向一方側に偏寄して設けられるので、内燃機関の側方のスペースを有効に利用することができる。
【００２６】
請求項４に記載のハイブリッド車両によれば、電動機が、シリンダを構成するシリンダブロックの側方で且つ側面視でシリンダブロックとオーバーラップして配置されるので、パワーユニットの高さ方向の長さを小さくすることができ、パワーユニットを小型化することができる。
【００２７】
請求項５に記載のハイブリッド車両によれば、動力伝達機構には、内燃機関と電動機からの動力を変速して被駆動部に伝達する変速部が設けられているので、内燃機関の動力と電動機の動力を変速部で変速して被駆動部に伝達することができる。
【００２８】
請求項６に記載のハイブリッド車両によれば、内燃機関の動力は、変速機構により第１ワンウェイクラッチを介してクランク軸上に設けられたプライマリドライブギヤに入力され、プライマリドライブギヤから動力伝達機構に伝達されるので、内燃機関の動力で車両を走行することができる。
【００２９】
請求項７に記載のハイブリッド車両によれば、プライマリドライブギヤには、電動機のドライブギヤと噛み合うドリブンギヤがプライマリドライブギヤと一体で回転するように設けられ、電動機からの動力は、プライマリドライブギヤから動力伝達機構に伝達されるので、電動機の動力で車両を走行することができる。また、電動機の動力はワンウェイクラッチが開放されることによりクランク軸に伝達されることはないので、ＥＶ走行時に内燃機関を連れまわすことがなく、燃費を向上させることができる。
【００３０】
請求項８に記載のハイブリッド車両によれば、ドリブンギヤと電動機ケースが側面視でオーバーラップするので、電動機のドライブギヤとドリブンギヤとの噛合いによっても電動機の動力を減速することができる。また、電動機と変速機構とを近接配置することができる。
【００３１】
請求項９に記載のハイブリッド車両によれば、始動用電動機は、クランクケースの上方で且つ側面視で前記電動機とオーバーラップして配置されるので、パワーユニットを小型化することができる。
【００３２】
請求項１０に記載のハイブリッド車両によれば、スロットル機構は、シリンダの上方で且つ側面視で電動機とオーバーラップして配置されるので、パワーユニットを小型化することができる。
【００３３】
請求項１１に記載のハイブリッド車両によれば、スロットル機構のアクチュエータは、車体中心線に対し電動機とは幅方向で反対側に位置するので、アクチュエータの張り出しにより電動機との干渉を防止することができる。
【００３４】
請求項１２に記載のハイブリッド車両によれば、内燃機関のピストンの中心と電動機との間に車体中心線が位置するので、幅方向の張り出しを小さくすることができる。また、自動二輪車の重心の偏りを改善することができる。
【００３５】
請求項１３に記載のハイブリッド車両によれば、電動機を覆うカバー部材に冷却用開口が設けられるので、電動機の発熱を抑制することができる。
【００３６】
請求項１４に記載のハイブリッド車両によれば、電動機は、シリンダとメインフレーム間で吸気通路の後方に配置されるので、パワーユニットを小型化することができる。
【００３７】
請求項１５に記載のハイブリッド車両によれば、変速機構はクランク軸上に設けられた２段遠心クラッチであり、１段目の遠心クラッチはクラッチアウタの回転を遊星歯車機構を介して減速して動力伝達機構に伝達し、２段目の遠心クラッチはクラッチアウタの回転を遊星歯車機構で減速せずに動力伝達機構に伝達するので、エンジン走行において回転数に応じて自動的に変速することができる。
【００３８】
請求項１６に記載のハイブリッド車両によれば、第１クラッチインナと第２クラッチインナは第２ワンウェイクラッチを介して接続されており、第２ワンウェイクラッチは、第１クラッチインナに対し第２クラッチインナの一方向の回転を不能とし他方向の回転を可能とするように設けたので、モータ走行時におけるラチェットの回転音が確実に防止されるとともにプライマリドライブギヤの回転により外周筒が連れ回ることによるエネルギー損失を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るハイブリッド車両の一実施形態による二輪車の側面図である。
【図２】図１に示す二輪車のパワーユニットの断面図である。
【図３】パワーユニットの変速機構の断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】パワーユニットの変速部のニュートラルにおける断面図である。
【図８】パワーユニットの変速部のドライブモードが選択された状態の断面図である。
【図９】パワーユニットの変速部の低速モードが選択された状態の断面図である。
【図１０】パワーユニットを部分的に切り欠いたものを側方から見た側面図である。
【図１１】パワーユニットの外観斜視図である。
【図１２】スロットル機構とモータの位置関係を説明するパワーユニットの部分断面図である。
【図１３】変速機構の変形例の断面図である。
【図１４】ラチェット受け部の変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明のハイブリッド車両の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のハイブリッド車両の一実施形態の側面図である。
【００４１】
本発明のハイブリッド車両は自動二輪車であり、この自動二輪車１の車体フレーム２は、フロントフォーク２４を操向可能に支承するヘッドパイプ２１と、該ヘッドパイプ２１から後下がりに延びるメインフレーム２２と、メインフレーム２２の後部に連設されて後上がりに延びる左右一対のリヤフレーム２３とを備え、フロントフォーク２４の下端に前輪ＷＦが軸支され、フロントフォーク２４の上部にはバー状の操向ハンドル２５が連結され、フロントフォーク２４には、前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ２６ａが支持される。また、この自動二輪車１には、フロントフェンダ２６ａの上方から後下方に延設されて乗員の脚部を保護するレッグシールド２６ｂが設けられている。
【００４２】
メインフレームの下方２２には、シリンダ軸線Ｃを略水平方向としクランク軸５０（図２参照）が車体の幅方向に指向して配設されたエンジン５（内燃機関）が配置されており、このエンジン５は、ハンガプレート２７…およびピボットプレート２８で支持されるようにして車体フレーム２に懸架される。
【００４３】
前記ピボットプレート２８には、リヤフォーク２９の前端部が上下に揺動可能に支承されており、リヤフォーク２９の後端に後輪ＷＲが軸支される。また車体フレーム２におけるリヤフレーム２３…およびリヤフォーク２９間にはリヤクッション３０が設けられる。
【００４４】
前記エンジン５は、モータ（電動機）６と動力伝達機構７とともに後述するパワーユニットＰを構成するものであり、動力伝達機構７の出力はドライブチェーン３１を介して被駆動部としての後輪ＷＲに伝達される。
【００４５】
またエンジン５の上方には、スロットル機構３２と、スタータモータ３３、メインフレーム２２に固定されたエアクリーナー３６とが配置されており（図１０も参照）、後輪ＷＲの上方には、燃料タンク３４が配置され、該燃料タンク３４の前方に配置される収納ボックス３５および前記燃料タンク３４の上方が、たとえばタンデム型である乗車用シートＳで開閉可能に覆われる。
【００４６】
以下、本実施形態のハイブリッド車両のパワーユニットについて図２〜１１を参照して詳細に説明する。図２は図１に示す二輪車のパワーユニットの断面図であり、Ｏが幅方向の中心を示す車体中心線である。
パワーユニットＰは、主として、駆動源としてのエンジン５及びモータ６と、エンジン５とモータ６の動力を後輪ＷＲに伝達する動力伝達機構７と、エンジン５と動力伝達機構７との間でエンジン５の動力を変速して動力伝達機構７に伝達する変速機構としての２段遠心クラッチ８と、を備えて構成されている。
【００４７】
モータ６及びスタータモータ３３には不図示のバッテリが接続され、バッテリは、モータ６が発動機として機能する際、及びスタータモータ３３が始動機として機能する際は、これらに電力を供給し、モータ６が発電機として機能する際は、回生電力が充電されるように構成されている。なお、バッテリは、例えば図１のＢ１で示す燃料タンク３４と軸方向に隣接する空間に搭載してもよく、Ｂ２で示したように左右のレッグシールド２６ｂ内の空間に搭載してもよい。
【００４８】
エンジン５の吸気管内には空気量を制御するスロットルバルブが回動自在に設けられている。このスロットルバルブ（不図示）は、スロットル機構３２内に収容され、搭乗者が操作するスロットルグリップ（不図示）の操作量に応じて回動される。なお、本実施形態ではＴＢＷ（スロットル・バイ・ワイヤ）システムを搭載し、乗員が操作するアクセルの開度を検知し、この検知されたアクセル開度および各種センサからの信号に基づいて最適なスロットルバルブの開度を算出し、該算出されたスロットル開度に基づいてアクチュエータ３２０（図１０参照）で不図示のスロットルバルブの開閉を行っている。なお、図１０中、符号３２１はエンジン５とエアクリーナー３６を接続する吸気通路３２２を構成するスロットルボディであり、３２３はスロットルバルブ軸、３２４はインジェクター、５７０はエンジンハンガーを示している。
【００４９】
エンジン５は、クランク軸５０にコンロッド５１を介して連結されたピストン５２を備えている。ピストン５２は、シリンダブロック５３に設けられたシリンダ５４内を摺動可能であり、シリンダブロック５３はシリンダ５４の軸線Ｃが略水平になるように配設されている。シリンダブロック５３の前面にはシリンダヘッド５５ａとヘッドカバー５５ｂが固定され、シリンダヘッド５５ａおよびシリンダ５４ならびにピストン５２で混合気を燃焼させる燃焼室が形成されている。なお、図１に示すように、ヘッドカバー５５ｂの左右にはレッグシールド２６ｂが設けられている。
【００５０】
シリンダヘッド５５ａには、燃焼室への混合気の吸気または排気を制御するバルブ（不図示）と、点火プラグ５６とが配設されている。バルブの開閉は、シリンダヘッド５５ａに軸支されたカム軸３７の回転により制御される。カム軸３７は一端側に従動スプロケット３８を備え、従動スプロケット３８とクランク軸５０の一端に設けた駆動スプロケット４０との間には無端状のカムチェーン３９が掛け渡されている。また、駆動スプロケット４０に隣接してクランク軸５０には、スタータモータ３３に接続される始動用ドリブンギヤ４１がスプライン嵌合により一体に取り付けられている。
【００５１】
クランク軸５０は軸受４２、４２を介して左クランクケース５７Ｌ、右クランクケースＲ（以下、左クランクケース５７Ｌと右クランクケース５７Ｒを合わせてクランクケース５７と呼ぶ。）にそれぞれ支持され、クランクケース５７の幅方向左側にはステータケース４３が連結されており、その内部にアウターロータ形式のモータであるオルタネータ４４（交流発電機ＡＣＧ）が収納されている。クランクケース５７の幅方向右側には、２段遠心クラッチ８を収納するクランクケースカバー８０が連結されており、さらにクランクケースカバー８０の右側端部は軸受４５を介してクランク軸５０を支持するクラッチカバー８５が連結されている。シリンダブロック５３の側方に位置するクランクケースカバー８０内の前方の空間にはモータケース６０が連結されている。モータケース６０の内部には、モータ出力軸６１にモータドライブギヤ６２が取り付けられたモータ６が一体に収容されている。
【００５２】
そして、クランク軸５０の左側端部には、オルタネータ４４を構成するインナーステータ４４１に対向するアウターロータ４４２が取り付けられ、その右側端部には、２段遠心クラッチ８の第１クラッチインナ８１がスプライン嵌合されている。また、クランク軸５０には、コンロッド５１と第１クラッチインナ８１との間に、プライマリドライブギヤ５８と外周軸４６（外周筒）がクランク軸５０に対し相対回転自在にその外周を覆うように配置されている。
【００５３】
プライマリドライブギヤ５８は、後述する動力伝達機構７のメインシャフト７０に取り付けられたプライマリドリブンギヤ７２と噛み合うとともに、プライマリドライブギヤ５８にはプライマリドライブギヤ５８より大径のドリブンギヤ５９が隣接して一体で回転するように取り付けられている。
【００５４】
ドリブンギヤ５９は、モータドライブギヤ６２と噛み合い、内径部が右側に開口する空間を有して構成され、該空間に収容されたワンウェイクラッチ４７を介して外周軸４６に接続されている。また、ドリブンギヤ５９とモータケース６０は側面視でオーバーラップして配置されている。
【００５５】
このワンウェイクラッチ４７は、外周軸４６の回転数がドリブンギヤ５９の回転数より高いときに接続されて外周軸４６の動力がドリブンギヤ５９に伝達され、ドリブンギヤ５９の回転数が外周軸４６の回転数より高いときに切り離されて動力伝達が遮断される。
【００５６】
２段遠心クラッチ８は、例えば図３〜図６に示すように、第１クラッチインナ８１と、第２クラッチインナ８２と、遊星歯車機構８３と、ラチェット式のクラッチ機構８４と、を備えて構成されている。前述したように第１クラッチインナ８１はクランク軸５０にスプライン嵌合されてクランク軸５０と一体に回転する。一方、第２クラッチインナ８２は外周軸４６の外周にスプライン嵌合して外周軸４６と一体に回転するように構成されている。
【００５７】
遊星歯車機構８３は、サンギヤ８３１と、リングギヤ８３２と、サンギヤ８３１とリングギヤ８３２間に噛合されるプラネタリギヤ８３３と、プラネタリギヤ８３３を支持するプラネタリキャリア８３４と、を備えて構成され、プラネタリキャリア８３４が第２クラッチインナ８２と接続され一体に回転するように構成されている。
【００５８】
リングギヤ８３２は、第１クラッチインナ８１と第２クラッチインナ８２のクラッチアウタとして機能しており、第１クラッチインナ８１の回転数が第１の所定の回転数に達すると、第１クラッチインナ８１のウエイトがリングギヤ８３２の内周面に接して接続状態になり、さらに第２クラッチインナ８２の回転数が第１の所定の回転数より早い第２の所定の回転数に達すると、第２クラッチインナ８２のウエイトがリングギヤ８３２の内周面に接して接続状態になる。サンギヤ８３１は、ラチェット式のクラッチ機構８４に接続されている。
【００５９】
ラチェット式のクラッチ機構８４は、外周軸４６の外周に相対回転自在に配置されフランジ部８４０を有するラチェット支持部材８４１と、フランジ部８４０により支持される複数のラチェット８４３と、クランクケースカバー８０から延設されたラチェット受け部８４４と、を備えて構成され、ラチェット支持部材８４１の外周に遊星歯車機構８３のサンギヤ８３１がスプライン嵌合して一体に回転するように構成されている。そして、サンギヤ８３１からの動力によりラチェット支持部材８４１が反時計回りに回転しようとするとき、ラチェット８４３はクランクケースカバー８０から延設されたラチェット受け部８４４の溝８４５と係合してラチェット支持部材８４１の回転がロックされ、逆にラチェット支持部材８４１が時計回りに回転しようとするとき、ラチェット８４３はラチェット受け部８４４の溝８４５と係合せずにラチェット支持部材８４１が空転する。なお、各溝８４５には防振ゴム８４６が焼き付けられている。
【００６０】
このように構成された２段遠心クラッチ８は、クランク軸５０が第１の所定の回転数未満であるときには、クランク軸５０と一体回転する第１クラッチインナ８１がリングギヤ８３２の内周面に接せず非接続状態となり、クランク軸５０の動力は動力伝達機構７に伝達されることはない。
【００６１】
一方、クランク軸５０が第１の所定の回転数に達すると、第１クラッチインナ８１のウエイトがリングギヤ８３２の内周面に接して接続状態となる。このとき、リングギヤ８３２は時計回りに回転し、リングギヤ８３２に噛み合うプラネタリギヤ８３３を介してプラネタリキャリア８３４も時計回りに回転し、サンギヤ８３１には反時計回りの回転トルクが作用する。そして、サンギヤ８３１とスプライン嵌合するラチェット支持部材８４１を介してラチェット８４３には反時計回りの回転トルクが作用し、ラチェット８４３がラチェット受け部８４４の溝８４５と係合するためサンギヤ８３１はロックされる。従って、クランク軸５０からプラネタリキャリア８３４に伝達された動力は減速されて、プラネタリキャリア８３４と一体に回転する外周軸４６に伝達される。そして、外周軸４６の回転数が、モータ６のモータドライブギヤ６２と噛み合うドリブンギヤ５９の回転数より高いときには、ワンウェイクラッチ４７が接続され、クランク軸５０の動力がドリブンギヤ５９と一体に回転するプライマリドライブギヤ５８に伝達され、さらにプライマリドライブギヤ５８との噛合によりプライマリドリブンギヤ７２を介して動力伝達機構７に伝達される。
一方、モータ６の駆動によりドリブンギヤ５９の回転数が外周軸４６の回転数より高いときには、ワンウェイクラッチ４７が切り離され、クランク軸５０の動力が動力伝達機構７に伝達されることはない。
【００６２】
また、第１クラッチインナ８１の接続により、プラネタリキャリア８３４に連れまわされる第２クラッチインナ８２の回転数が第２の所定の回転数に達すると、第２クラッチインナ８２のウエイトがリングギヤ８３２の内周面に接して接続状態となる。このとき、第２クラッチインナ８２を介してリングギヤ８３２とプラネタリキャリア８３４は一体に回転するとともにサンギヤ８３１も一体となる。即ち、遊星歯車機構８３が一体となる。このとき、サンギヤ８３１とスプライン嵌合するラチェット支持部材８４１を介してラチェット８４３には時計回りの回転トルクが作用し、ラチェット８４３がラチェット受け部８４４の溝８４５と係合せずにラチェット支持部材８４１が空転する。従って、クランク軸５０から遊星歯車機構８３に伝達された動力は減速されずに、プラネタリキャリア８３４と一体に回転する外周軸４６に伝達される。そして、外周軸４６の回転数が、モータ６のモータドライブギヤ６２と噛み合うドリブンギヤ５９の回転数より高いときには、ワンウェイクラッチ４７が接続され、クランク軸５０の動力がドリブンギヤ５９と一体に回転するプライマリドライブギヤ５８に伝達され、さらにプライマリドライブギヤ５８との噛合によりプライマリドリブンギヤ７２を介して動力伝達機構７に伝達される。
一方、モータ６の駆動によりドリブンギヤ５９の回転数が外周軸４６の回転数より高いときには、ワンウェイクラッチ４７が切り離され、クランク軸５０の動力は動力伝達機構７に伝達されることはない。
【００６３】
モータ６は、前述したように、モータ出力軸６１にモータドライブギヤ６２が取り付けられて構成され、モータドライブギヤ６２がクランク軸５０周りに設けられたドリブンギヤ５９と常時噛み合っている。これにより、モータ６の動力は、モータドライブギヤ６２とドリブンギヤ５９との噛合によりドリブンギヤ５９に伝達され、ドリブンギヤ５９と一体に回転するプライマリドライブギヤ５８から、プライマリドライブギヤ５８との噛合によりプライマリドリブンギヤ７２を介して動力伝達機構７に伝達される。ここで、ドリブンギヤ５９はワンウェイクラッチ４７を介して外周軸４６に接続されるため、ドリブンギヤ５９の回転数が外周軸４６の回転数より高いときにのみ、モータ６の動力が動力伝達機構７に伝達される。このとき、ワンウェイクラッチ４７が切り離されているため、モータ６の動力が外周軸４６に伝達されることはない。一方、外周軸４６の回転数がドリブンギヤ５９の回転数より高いときには、クランク軸５０の動力が動力伝達機構７に伝達されるので、モータ６はクランク軸５０に連れまわされる。このとき、バッテリのＳＯＣに応じてモータ６でアシストしてもよく、回生充電してもよく、零トルク制御により負荷を軽減することもできる。
【００６４】
次に、動力伝達機構７について説明する。
動力伝達機構７は、メインシャフト７０とカウンタシャフト７１との間に変速部７３を備えて構成され、メインシャフト７０の右側端部には、前述したようにクランク軸５０の外周に配設されたプライマリドライブギヤ５８と噛み合うプライマリドリブンギヤ７２が取り付けられ、カウンタシャフト７１の左側端部には、ドライブスプロケット７４が取り付けられ、メインシャフト７０に伝達された動力がドライブスプロケット７４に巻き掛けられたドライブチェーン３１（図１参照）を介して、駆動輪ＷＲに伝達される。また、カウンタシャフト７１の右側端部には、サブシャフト７５に回転自在に配設された車速検出用入力ギヤ７６と噛合する車速検出用出力ギヤ７７が設けられている。また、クランクケース５７には、車速検出用入力ギヤ７６と対向する位置に速度を検出する検出部７８が設けられている。
【００６５】
変速部７３は、メインシャフト７０の外周に相対回転自在に配設された低速駆動ギヤ７３１と、メインシャフト７０の外周に配置されメインシャフト７０と一体回転しその軸線に沿って摺動自在に設けられた高速駆動シフターギヤ７３２と、カウンタシャフト７１の外周にスプライン嵌合されてカウンタシャフト７１と一体に回転する低速従動ギヤ７３３と、カウンタシャフト７１の外周に相対回転自在に配設された高速従動ギヤ７３４と、カウンタシャフト７１の外周に配置されカウンタシャフト７１と一体回転しその軸線に沿って摺動自在に設けられたシフター７３５と、を備えて構成されている。ここで、低速駆動ギヤ７３１と低速従動ギヤ７３３は常時噛合して低速ギヤ対７３６を構成し、高速駆動シフターギヤ７３２と高速従動ギヤ７３４は常時噛合して高速ギヤ対７３７を構成している。
【００６６】
変速部７３は、通常では高速ギヤ対７３７を使用したドライブモードで走行するように設定されており、より大きなトルクが必要な場合に低速ギヤ対７３６を使用した低速モードで走行がなされる。従って、乗員がシフトペダル（不図示）を揺動させることにより、ニュートラルから、ドライブモード、低速モードへとギヤチェンジがなされる。
ニュートラルでは図７に示すように、高速駆動シフターギヤ７３２と低速駆動ギヤ７３１が係合しておらず、且つ、シフター７３５と高速従動ギヤ７３４も係合していない。そのため、例えメインシャフト７０が回転しても低速ギヤ対７３６と高速ギヤ対７３７のいずれを介してもカウンタシャフト７１に動力伝達がなされることはない。
【００６７】
そして、乗員がニュートラルからドライブモードを選択するため、シフトペダルを一方側に揺動させると、図８に示すように、シフター７３５が高速従動ギヤ７３４側に摺動し、高速従動ギヤ７３４に形成された係合部７３４ａとシフター７３５に形成された係合部７３５ａが係合する。これにより、メインシャフト７０に入力された動力が、図中矢印で示したように、高速駆動シフターギヤ７３２から高速ギヤ対７３７、シフター７３５を介してカウンタシャフト７１のドライブスプロケット７４に伝達される。また、乗員がニュートラルに戻すため、シフトペダルを他方側に揺動させると、シフター７３５がニュートラル位置に戻り、係合部７３４ａと係合部７３５ａの係合が解除される。
【００６８】
一方、乗員がドライブモードから低速モードを選択するため、シフトペダルをさらに一方側に揺動させると、図９に示すように、シフター７３５がニュートラル位置に戻り係合部７３４ａと係合部７３５ａの係合が解除され、且つ、高速駆動シフターギヤ７３２が低速駆動ギヤ７３１側に摺動し、低速駆動ギヤ７３１に形成された係合部７３１ａと高速駆動シフターギヤ７３２に形成された係合部７３２ａが係合する。これにより、メインシャフト７０に入力された動力が、高速駆動シフターギヤ７３２、低速ギヤ対７３６を介してカウンタシャフト７１のドライブスプロケット７４に伝達される。また、乗員が低速モードからドライブモードを選択するかニュートラルに戻すため、シフトペダルを一方側又は他方側に揺動させると、前述したドライブモード又はニュートラルとなる。
【００６９】
このように構成されたハイブリッド車両のパワーユニットＰでは、以下の第１及び第２伝達経路の２通りの伝達経路で動力を伝達して自動二輪車１の走行を行なうことができる。
（１）第１伝達経路は、いわゆるエンジン走行における伝達経路であり、エンジン５の動力が、クランク軸５０、２段遠心クラッチ８、外周軸４６、ワンウェイクラッチ４７、ドリブンギヤ５９（プライマリドライブギヤ５８）、プライマリドリブンギヤ７２、動力伝達機構７を介して駆動輪ＷＲに伝達される伝達経路である。この第１伝達経路においては、２段遠心クラッチ８と動力伝達機構７の変速部７３においてそれぞれ２段階の変速を行うことができる。なお、第１伝達経路で動力を伝達しながら走行中に、モータ６を駆動することでアシスト走行を行なうことができ、また、モータ６を負荷として回生充電することもできる。
（２）第２伝達経路は、いわゆるＥＶ走行における伝達経路であり、モータ６の動力が、モータ出力軸６１、モータドライブギヤ６２、ドリブンギヤ５９（プライマリドライブギヤ５８）、プライマリドリブンギヤ７２、動力伝達機構７、ドライブチェーン３１を介して駆動輪ＷＲに伝達される伝達経路である。このとき、前述したように、モータ６の動力は、ワンウェイクラッチ４７の空転によりクランク軸５０に伝達されることはない。また、この第２伝達経路においては、動力伝達機構７の変速部７３において２段階の変速を行うことができる。
【００７０】
この第１及び第２伝達経路の切替はワンウェイクラッチ４７により機械的になされ、ワンウェイクラッチ４７の外径側のドリブンギヤ５９の回転数と内径側の外周軸４６の回転数に基づき、外周軸４６の回転数がドリブンギヤ５９の回転数より高ければ第１伝達経路により動力が伝達され、ドリブンギヤ５９の回転数が外周軸４６の回転数より高ければ第２伝達経路により動力が伝達される。
【００７１】
このように構成されたパワーユニットＰは、図２に示すように、モータ６及び２段遠心クラッチ８がエンジン５に対し車体の幅方向一方側に偏寄して配置され、エンジン５のピストン５２の中心とモータ６との間に車体中心線Ｏが位置している。
【００７２】
図１０は、パワーユニットの一部を切り欠いた側面図であり、図１１はパワーユニットの斜視図であり、図１２はスロットル機構とモータの位置関係を説明するパワーユニットの部分断面図である。図中矢印がパワーユニットが車両に搭載された状態における方向を示している。
図１０に示すように、スタータモータ３３がクランクケース５７の上方で且つ側面視でモータ６とオーバーラップして配置され、スロットル機構３２がシリンダ５４の上方で且つ側面視でモータ６とオーバーラップして配置されている。また、モータ６はシリンダ５４とメインフレーム２２間で吸気通路３２２の後方に配置されている。
【００７３】
また、図１１に示すように、モータ６を覆うクランクケースカバー８０には、周方向に等間隔で複数の冷却用開口８０１が設けられ、内部に収容されたモータ６を冷却している。なお、図１１中、符号８０２は遊星歯車機構８３のプラネタリキャリア８３４の速度検出部８３５（図３参照）の回転速度を検出するセンサ取付用開口を示し、８０３は２段遠心クラッチ８の第１クラッチインナ８１の速度検出部８１５（図３参照）の回転速度を検出するセンサ取付用開口を示し、５５７は酸素センサを示し、５５８は排気管を示している。
【００７４】
さらに、このパワーユニットＰは、図１２に示すように、スロットル機構３２のアクチュエータ３２０が、車体中心線Ｏに対しモータ６と幅方向で反対側に位置している。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両によれば、エンジン５は、車体に揺動不能に懸架され、シリンダ５４が略水平方向に延出するとともにクランク軸５０が幅方向に指向して配設され、モータ６は、エンジン５のクランク軸５０よりも前方且つ上方に位置するので、モータ６が後輪ＷＲと干渉することがなくモータ６を車体中心近傍に配置することができ、幅方向の張り出しを小さくすることができる。
【００７６】
また、エンジン５のクランク軸５０の一端には、エンジン５からの動力を変速して動力伝達機構７に伝達する２段遠心クラッチ８を備えるので、エンジン５の動力を予め２段遠心クラッチ８で変速して動力伝達機構７に伝達することができる。
【００７７】
また、モータ６及び２段遠心クラッチ８は、エンジン５に対し幅方向一方側に偏寄して設けられるので、エンジン５の側方のスペースを有効に利用することができる。
【００７８】
また、モータ６がシリンダ５４を構成するシリンダブロック５３の側方で且つ側面視でシリンダブロック５３とオーバーラップして配置されるので、パワーユニットの高さ方向の長さを小さくすることができ、パワーユニットを小型化することができる。
【００７９】
また、動力伝達機構７には、エンジン５とモータ６からの動力を変速して後輪ＷＲに伝達する変速部７３が設けられるので、エンジン５の動力とモータ６の動力を変速部７３で所定の変速比で変速して後輪ＷＲに伝達することができる。
【００８０】
また、エンジン５の動力は、２段遠心クラッチ８によりワンウェイクラッチ４７を介してクランク軸５０上に設けられたプライマリドライブギヤ５８に入力され、プライマリドライブギヤ５８から動力伝達機構７に伝達されるので、エンジン５の動力で車両を走行することができる。
【００８１】
また、プライマリドライブギヤ５８には、モータ６のモータドライブギヤ６２と噛み合うドリブンギヤ５９が設けられ、モータ６からの動力は、ドリブンギヤ５９に入力され、プライマリドライブギヤ５８から動力伝達機構７に伝達されるので、モータ６の動力で車両を走行することができる。また、モータ６の動力はワンウェイクラッチ４７が開放されることによりクランク軸５０に伝達されることはないので、ＥＶ走行時にエンジン５を連れまわすことがなく、燃費を向上させることができる。
【００８２】
また、ドリブンギヤ５９とモータケース６０が側面視でオーバーラップするので、モータ６のモータドライブギヤ６２とドリブンギヤ５９との噛合いによってもモータ６の動力を減速することができる。
【００８３】
また、スタータモータ３３は、クランクケース５７の上方で且つ側面視でモータ６とオーバーラップして配置されるので、パワーユニットＰを小型化することができる。
【００８４】
また、エンジン５を操作するスロットルバイワイヤ方式のスロットル機構３２は、シリンダ５４の上方で且つ側面視でモータ６とオーバーラップして配置されるので、パワーユニットＰを小型化することができる。
【００８５】
また、スロットル機構３２のアクチュエータ３２０は、車体中心線Ｏに対しモータ６とは幅方向で反対側に位置するので、アクチュエータの張り出しによりモータ６との干渉を防止することができる。
【００８６】
また、エンジン５のピストン５２の中心とモータ６との間に車体中心線Ｏが位置するので、幅方向の張り出しを小さくすることができる。
【００８７】
また、モータケース６０を覆うクランクケースカバー８０に冷却用開口８０１が設けられるので、モータ６の発熱を抑制することができる。
【００８８】
また、モータ６は、シリンダ５４とメインフレーム２２間で吸気通路３２２の後方に配置されるので、パワーユニットＰを小型化することができる。
【００８９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変更、改良等が可能である。
図１３は、変速機構としての２段遠心クラッチの変形例の断面図である。本変形例の２段遠心クラッチ８´は、第１クラッチインナ８１と第２クラッチインナ８２がワンウェイクラッチ４８を介して接続される。このワンウェイクラッチ４８は、第２クラッチインナ８２に取り付けられた連結部材８２０と第１クラッチインナ８１との間に設けられ、第１クラッチインナ８１に対し第２クラッチインナ８２の時計回りの回転を不能とし反時計回りの回転を可能とするように設定される。従って、エンジン走行時は、第２クラッチインナ８２が第１クラッチインナ８１より早く回転することがない、即ち第１クラッチインナ８１に対し第２クラッチインナ８２が反時計回りに回転し時計回りに回転することがないためワンウェイクラッチ４８は機能しない。
【００９０】
一方、モータ走行時は、ドリブンギヤ５９がワンウェイクラッチ４７を介して外周軸４６に接続されているため、ドリブンギヤ５９の動力が外周軸４６に伝達されることはないはずであるが、状況によってはワンウェイクラッチ４７がドリブンギヤ５９に連れまわされることも考えられる。仮にワンウェイクラッチ４７がドリブンギヤ５９に連れまわされると、上記実施形態における２段遠心クラッチ８では、外周軸４６の回転によりプラネタリキャリア８３４を介してサンギヤ８３１が時計回りに回転する。サンギヤ８３１が時計回りに回転すると、ラチェット支持部材８４１が時計回りに回転し、ラチェット８４３はラチェット受け部８４４の溝８４５と係合せずにラチェット支持部材８４１が空転する。このとき、ラチェット８４３は回転音を発してしまう。
【００９１】
本変形例では、モータ走行時には第１クラッチインナ８１が停止しているので、第１クラッチインナ８１に対し第２クラッチインナ８２が時計回りに回転することになるので、ワンウェイクラッチ４８により第２クラッチインナ８２の回転が不能とされる。これにより、モータ走行時におけるラチェット８４３の回転音が確実に防止されるとともに、外周軸４６が連れまわることによるエネルギー損失を抑えることができる。
【００９２】
図１４は、ラチェット受け部の変形例の断面図である。本変形例のラチェット受け部８４４´は、第１ラチェットプレート８４４ａの内周部に所定の間隔をあけて内周面に溝８４５を有する第２ラチェットプレート８４４ｂが配置され、第２ラチェットプレート８４４ｂ全体を覆うように防振ゴム８４６がモールドされて構成される。なお、第１ラチェットプレート８４４ａと防振ゴム８４６との回り止めは第１ラチェットプレート８４４ａに設けられた凹部８４７でなされる。これにより、溝８４５を含めた第２ラチェットプレート８４４ｂの内周面全体が防振ゴム８４６で覆われるためラチェット８４３の回転音を低減することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１    自動二輪車（ハイブリッド車両）
２    車体フレーム
５    エンジン（内燃機関）
６    モータ（電動機）
７    動力伝達機構
８    ２段遠心クラッチ（変速機構）
２１  ヘッドパイプ
２２  メインフレーム
２６ｂ  レッグシールド
３２  スロットル機構
３３  スタータモータ（始動用電動機）
３６  エアクリーナー
４６  外周軸（外周筒）
４７  ワンウェイクラッチ（第１ワンウェイクラッチ）
４８  ワンウェイクラッチ（第２ワンウェイクラッチ）
５０  クランク軸
５２  ピストン
５３  シリンダブロック
５４  シリンダ
５７  クランクケース
５８  プライマリドライブギヤ
５９  ドリブンギヤ
６０  モータケース
６２  モータドライブギヤ
７３  変速部
８０  クランクケースカバー（カバー部材）
８１  第１クラッチインナ
８２  第２クラッチインナ
８３  遊星歯車機構
３２０  アクチュエータ
３２２  吸気通路
８０１  冷却用開口
８３１  サンギヤ
８３２  リングギヤ（クラッチアウタ）
８３３  プラネタリギヤ
８３４  プラネタリキャリア（キャリア）
Ｏ    車体中心線
Ｐ    パワーユニット
ＷＲ  後輪（被駆動部）
【図１】
2010254289.tif 000003
【図２】
2010254289.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010254289.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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